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近十年来,网络技术不断革新发展,网络在人们生活中所占用的比率越来越大,网络购物、在线办公、远程视讯和移动支付等已成为人们的日常。然而,高速发展的网络在给生活带来便利的同时,对网络性能的需求也随之增加。传统网络的静态架构分散且复杂,其局限性无法满足新兴网络技术的需求。SDN技术通过将网络数据包的转发过程(数据平面)与路由过程(控制平面)分离,促进网络管理,并通过编程实现高效的网络配置,降低了对网络设备的硬性需求。由于单一控制器的SDN网络难以满足大规模网络数据的传输,因而基于多控制器的分布式SDN网络架构成为当前领域的研究热点之一。基于多控制器的分布式SDN网络提高了网络的灵活性并实现了网络的可拓展,但也面临着负载均衡性的问题。通过交换机迁移的方法可以在一定程度上改善控制平面负载不均衡的问题。然而现有的交换机迁移方案大多是在控制平面中软件实现,这使得在算法在运行时会在控制器中产生额外的负载,同时将算法结果发送至每个控制器以及进行拓扑同步时会产生较多的通信开销。针对该问题,本文设计一种基于FPGA的交换机迁移算法。论文的创新性工作包括:1)针对软件定义网络(SDN)中子域控制器存在负载均衡的问题,提出一种基于FPGA的交换机迁移算法。在基于FPGA的多控制器协同模型中,实现基于遗传算法的交换机迁移算法,以网络负载均衡度作为目标函数,通过对需要迁移的交换机编码,在保证原网络拓扑变化最小的情况下实现交换机迁移。2)针对由于网络流量过大而产生的网络拥塞问题,设计一种基于FPGA的最短路径算法。在该方案中,根据FPGA所获取的网络拓扑,基于FPGA实现的Floyd-Warshall算法可以一次性求得所有控制域中任意两个交换机之间的最短路径,并存储在FPGA中。论文通过实验对提出的两个方案进行了测试。交换机迁移算法的板级仿真测试结果表明,该算法能够正确选出待迁移交换机,迁移后的的负载均衡度能有效地降低;最短路径算法的板级仿真和性能测试结果表明,通过该算法,FPGA能够正确地下发数据信息,且该算法拥有较低的时延。